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HIDROQUIMICA DE LAS RAMBLAS LITORALES DE LA REGIÓN DE MURCIA: VARIACIONES ESPACIO-TEMPORALES

J. L. Moreno, M.L. Suárez y M.R. Vidal-Abarca Dp~o. de Ecología e Hidrología. Universidad de Murcia. Campus de Espinardo. 30100. Murcia.

Palabras clave: ramblas litorales, características físico-químicas, variaciones espacio-temporales, cuerpos de agua

Keywords: littoral "ramblas", physicochemical characteristics, spatio-temporal variations, waterbodies.

ABSTRACT

LITORAL RAMBLAS HIDROCHEMISTRY OF MURCIA REGION: SPATIO-TEMPORAL VARIATIONS Spatio-temporal variations of physicochemjcal characteristics from the spatially intermittent littoral drainage network of Murcia

region are studied. Different waterbodies origin (groundwater, marine, organic waste and inorganic waste), litologic substrate, che- inistry evolution of groundwater, semiarid cliniate, and sea proximity, are the environmental factors explaining these variations. At

upstream areas the substrate is poor-salt and superficial water is fresh with a chloride magnesic nature, and at the sedimentary depres- sions salinity increases showing a sulphate sodic nature. Marine origin waterbodies show the higher salinity and always a sodic-chlori-

de ionic composition. Waste waterbodies have high proportions of bicarbonate, suspended solids and phosphatcs.

Las zonas áridas y seiniáridas se caracterizan hidrológica-

mente por poseer un sistema de drenaje constituido principalmente por cauces temporales que fluyen intermitentemente (BOULTON & SUTER, 1986). La franja costera de la Región de Murcia se encuentra localizada en un sector árido

(GARC~A DE PEDRAZA, 1989), y está drenada por cauces

denominados "ramblas", término que hace referencia geomor-

fológicamente a cauces anchos y de sustrato pedregoso, e

hidrológicamente, a cursos efímeros que sólo vehiculan agua como resultado de intensas precipitaciones en su cuenca de

drenaje (MATEU, 1989). En estos cauces efímeros pueden encontrarsc, en ciertos tramos, cuerpos de agua de diverso origen que están sujetos a variaciones temporales acusadas tanto a nivel anual como interanual, similares a las de arroyos temporales, cn el caso de formar cursos de agua o, a charcas temporales en el caso de no constituir tramos Ióticos. En conjunto, las ramblas estudiadas forman una red de drenaje espacialmente intermitente, de aguas temporales o permanentes (MORE- NO, 1994) .

A nivel mundial el número de estudios realizados en aguas

temporales no se corresponde con su amplia distribución geo- gráfica, abundancia, importancia ecológica e interés limnológi- co (WILLIAMS, 1985). Apenas existen estudios que analicen las variaciones espacio-temporales de la hidroquímica de aguas

temporales (BOULTON & LAKE, 1990). ZALE et al. (1989), realizan una revisión sobre las caracte-

rísticas físico-químicas en arroyos temporales, pero en general,

los datos de parámetros físico-químicos medidos en estos

medios se han aportado como complemento a estudios de las

comunidades de invertebrados acuatices (WILLIAMS & HYNES, 1976, 1977; TOWNS, 1985; BOULTON & SUTER, 1986). Mayor volumen de información existe en relación con las variaciones de distintos parámetros físico-químicos ante perturbaciones hídricas en estos sistemas, fundamentalmente

sobre las avenidas de agua (FISHER & MINCKLEY, 1978; FISHER et al, 1982).

En España son muy escasos los estudios sobre la hidroquí- mica de ríos o "ramblas" temporales, a pesar de poseer una amplia gama de cursos de estas características. En ríos temporales de Sierra Morena destacan los cstudios realizados sobre

Liinnéticti. II ( 1 ) 1-13(1995) O Asociiición E~paiiola de Limnología, Madrid. Spain

metabolismo y dinámica de nutrientes (MALTCHICK, 1994; MALT- CHICK & MOLLA, 1994; MALT- CHICK et al., 1994; en prensa; MOLLA, 1994; MOLLA et al . , 1994) y en ríos mediterráneos temporales de Cataluña (SABATER et

al. 1991). En relación con el funcionamien-

to hidrológico de las ramblas, los estudios disponibles se centran en definir el régimen de precipitaciones y la relación con la producción de caudales de escorrentía (MATEU, 1974, 1982; NAVA- RRO, 1985; CONESA, 1990; P U I G D E F A B ~ ~ G A S al,, 1992), FIGURA 1. Localización geográfica del área de estudio y de las estaciones de muestreo. (1 = muestra recogida en invier

no; V = muestra recogida en verano). pero muy pocos analizan en profun- FIGURE l . Location of the study area and sample sites. (1 = winter sample; V = sumrner sample).

didad las conexiones del cauce con capas freáticas (SEGURA, 1990) y ninguno sobre el peculiar quimismo de estos sistemas. anual e interanual junto con su torrencialidad y escasez de Ilu-

En la Cuenca del Río Segura se dispone de información pre- vias, son los rasgos que caracterizan el régimen de precipita- via (VIDAL-ABARCA, 1985; SUÁREZ, 1986; ORTEGA, ciones de la zona (LÓPEZ BERMÚDEZ et al., 1986). 1988; ORTEGA et al., 1988), aunque para las ramblas litorales En la Figura 2 se presenta la compleja geología del sector.

objeto de este estudio, solo existen datos en pequeños cuerpos Las sierras litorales están constituidas por materiales metamór-

de agua situados en sus desembocaduras (ORTEGA et al., ficos (micaesquistos, cuarcitas) y en ocasiones calizas y dolo-

1992). mías. Las depresiones sedimentarias están ocupadas por mate-

Este trabajo forma parte de un estudio más amplio sobre riales margosos miocénicos y cuaternarios, y en torno a ellas se

diversos aspectos limnológicos de las ramblas litorales de la localizan afloramientos volcánicos (IGME, 1972). En los Región de Murcia (MORENO, 1994). Los objetivos concretos lechos de los cauces predomina una granulometría gruesa

son la caracterización hidroquímica de los diferentes ambientes constituida por cantos y gravas. La escasa vegetación de ribera

acuáticos que se presentan en estas ramblas e interpretar las variaciones espacio-temporales de los parámetros físico-quími- cos medidos en relación con la dinámica hidrológica espacio-

....... temporal a que se encuentran sujetas dichas ramblas. --- -

....... ÁREA DE ESTUDIO ......................

w*" ,,,.. " .-,.. *.,... ............. :;::::::: "~~ "",'~.".

El área de estudio se localiza en la franja litoral de la región .-.. ............. de Murcia comprendida entre Calnegre y Cabo Tiñoso, siendo objeto de estudio la red de drenaje que originada desde las sierras litorales, vierte al Golfo de Mazarrón (Figura 1). Se han prospectado un total de nueve cuencas de drenaje de diversas dimensiones que ocupan un área total de 481 Km2.

El sector se encuentra enmarcado en un dominio climatizo ........

árido, con precipitaciones medias anuales en torno a los 250mm, temperatura media anual de 18°C y un déficit hídrico FIGURA 2. Cartografia sintética del sustrato geológico del área de estudio. que se prolonga prácticamente todo el año. La irregularidad FIGURE 2. Geologic map of study area.

provoca una total exposición de los cursos de agua a la luz. La vegetación circundante a las ramblas está dominada por un matorral xerófilo mediterráneo con especies herbáceas heliófi- las (EPYPSA, 1981) cada vez más disminuida por la expansión de cultivos de tegadío (MONTANER, 1991).

Aspectos sobre la hidrología superficial y subterrá- nea de las ramblas litorales

En general, el régimen hidrológico de las ramblas se caracteriza por crecidas intermitentes separadas por la inoperancia temporal, más o menos prolongada, de los mecanismos de escorrentía superficial. Desde este punto de vista, las ramblas son consideradas como cauces efímeros, cuya circulación hídrica sólo ocurre como respuesta a precipitaciones que supe- ran determinados umbrales de intensidad o magnitud (MATEU, 1982: 1989). Estos umbrales se desconocen en el área de estudio debido a la inexistencia de estaciones de aforo, capaces de registrar la aparición de flujos hídricos en los cauces. Los únicos datos de caudales de que se dispone corresponden a estimaciones de algún episodio torrencial. Así, para la Rambla de las Moreras, en la riada del 7/9/89, se registraron caudales de 1300 m?s en respuesta a una intensidad de precipi- tación de 100 mm en una hora (ALBACETE, 1991). No existe ningún estudio concreto sobre los días de circulación hídrica superficial en estas ramblas, aunque GEIGER (1973), generali- za que las ramblas del SE peninsular poseen unos diez días de circulación hídrica anual, concentrados principalmente en oto- ño, en respuesta a las precipitaciones.

lndependientemente de los caudales que circulan por las ramblas inmediatamente después de episodios tormentosos, en algunos tramos de los cauces se desarrollan flujos superficiales como consecuencia de surgencias de origen hipogeo. Esto ocurre en zonas de descarga de diferentes capas acuíferas y, a dife- rencia de los primeros, representan un hábitat disponible para la colonización y desarrollo de las comunidades biológicas acuáticas.

La complejidad tectónica (fallas y mantos de corrimiento) que caracteriza al área de estudio, ha provocado una gran com- partimentación de las formaciones litológicas permeables y en consecuencias la formación de numerosos acuíferos, en general, de pequeña entidad (ITGE, 1981). En la Figura 3, se presenta la localización de los acuíferos "principales", suscepti- bles de explotación humana, pero no existe información sobre los mantos subsuperficiales de poca entidad (MONTANEO 1991), que a pesar de ser muy locales y de reducida potencia, son los responsables de la aparición y mantenimiento de gran numero de cuerpos de agua en estas ramblas.

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FIGURA 3. Cartografia de los flujos hídricos superficiales durante el periodo de estudio indicando la situación de los acuíferos principales. FlGURE 3. Watercourses temporality and main acuifers in the study aren..

Para analizar la distribución espacio-temporal del agua en las ramblas estudiadas, se llevaron a cabo tres prospecciones, durante los meses julio-septiembre de 199 1, y marzo-abril y agosto-septiembre de 1992. La primera y última en el período de déficit hídrico y la segunda en el de superávit hídrico. En cada prospección se elaboró un mapa hidrológico, que final- mente se sintetizó en una cartografía única que hace referencia tanto a la temporalidad de los flujos hídricos superficiales como a su origen (figura 3). Se consideran como flujos hídri- cos superficiales cualquier tipo de manifestación hídrica sobre los cauces, independientemente de su origen.

Como se observa, sólo se presentan flujos hídricos superficiales en ciertos tramos, de manera que las ramblas estudiadas pueden clasificarse como cauces espacialmente intermitentes. No obstante, según la permanencia del agua en los mismos, se diferencian tres tipos de tramos: efimeros, cuando sólo aparece agua circulante sobre ellos después de precipitaciones y des- aparece en pocos días; temporales, cuando conservan un flujo hídrico superficial continuo durante varios meses, el cual se interrumpe en algún momento del año por falta de alimenta- ción; y permanerztes si conservan un flujo hídrico superficial que no se interrumpe ni a nivel espacial ni temporal. A estos flujos hay que anadir las charcas, que de manera similar pueden ser temporales o permanentes.

Según el origen del agua, se han detectado cuatro tipos genéticos diferentes: los denominados de origen frecítico, que se manifiestan en forma de surgencias naturales procedentes de capas acuíferas y que dan lugar a tramos de diversa longitud con circulación hídrica permanente o temporal. Nunca constituyen cursos de agua que desemboquen en el mar. Tambien se incluyen en este grupo las charcas mantenidas por aportes hipogeos. Los cuerpos de agua denominados de origen nzarino, se localizan en las desembocaduras de algunas ramblas, separados del mar por una estrecha barra gravosa. Son charcas aisladas cuya formación se debe a varios factores

que se pueden combinar según los casos: aportes directamente

recibidos en situaciones climatizas de temporales marinos que sobrepasan la barra gravosa que los separa del mar, influencia

de los aportes hipogeos por intrusión marina, y retención de

aguas de escorrentía aportadas por la rambla de forma esporá-

dica.

Además de estos cuerpos de agua de origen natural son frecuentes los vertidos artificiales que dependiendo del tipo de

efluente que los origina se han denominado "1,ertidos orgá-

nicos" si proceden de aguas residuales urbanas, y "vertidos i~zorgánicos" si el origen del vertido es diferente (por ejemplo fugas de canales agrícolas o el caso concreto de una planta

desalinizadora).

La manifestación más frecuente de cuerpos de agua superfi-

ciales en las ramblas estudiadas, corresponde a tramos béticos de mayor o menor longitud, que tienen su origen en aflora-

mientos hipogeos o manantiales procedentes del mismo lecho

del cauce. Sin tener en cuenta los vertidos, de las nueve

cuencas prospectadas, cinco presentan algún tramo de aguas permanentes, tres registraron sólo flujos temporales y una no

presentó ningún tipo de cuerpo de agua visible sobre el cauce

(figura 3).

En definitiva, las ramblas litorales murcianas son hidroló- gicamente cauces efímeros que presentan en algunos tramos

flujos hídricos superficiales, temporales o permanentes, ali-

mentados de forma natural por surgencias de origen hipogeo.

Con el fin de llevar a cabo los objetivos del estudio se reali-

zaron dos muestreos durante 1992: el primero en los meses de marzo y abril (final de invierno), y el segundo en agosto y

septiembre (final de verano), considerando dos situaciones

hídricas extremas. La selección de las estaciones de muestreo no fue necesaria debido a la escasez de cuerpos de agua

detectados en las ramblas estudiadas. Se establecieron 28 estaciones de muestreo (figura 1) de las que sólo 7 fueron

muestreadas en las dos prospecciones debido a las variaciones

temporales que experimentan estos sistemas.

Las muestras de agua se recogieron en botellas de polietile- no (MACKERETH et al., 1978) siempre cerca de la superficie

y se transportaron al laboratorio en nevera. "ln situ" se midió la temperatura del agua, pH, salinidad y conductividad (pH- metro Crison y conductivímetro YSI-33). Para la medida del oxígeno disuelto se procedió según el metodo de WINKLER

(1 888). En el laboratorio se filtraron las muestras (filtros Whatman

GFIC) obteniendo la medida de sólidos en suspensión y

posteriormente se realizó el análisis de la alcalinidad. Cuando

fue necesario las muestras se congelaron, aunque los análisis de nitritos, nitratos y fósbro reactivo soluble se reali~aron

antes de 48 horas después de la toma dc muestras. Tanto para

la determinación de los parámetros anteriores como para la

dureza, calcio, magnesio y clor~iros se siguieron los tratados

de: A.P.H.A., 1975; GOLTERMAN et al., 1978 y WETZEL &

LIKENS. 1991. Para la determinación de sodio y potasio se

utilizaron electrodos "Orion", y para el sulfato sc utilizó un

cromatógrafo (Servicio Universitario de Instrumentación Cien-

tífica). El error cometido en los análisis de los iones mayoritarios se

calculó mediante la formula: ( 2 cationes - aniones / cationes + C aniones) x 100 (CUSTODIO & LLAMAS, 1983). En la mayoría de los casos los errores fueron menores del 10%.

Para el análisis conjunto de los datos se aplicó un análisis de

componentes principales mediante el programa SX.4 (SIE-

GEL, 1992).

RESULTADOS

En la anexo 1 se presentan los valores de los parámetros

físico-químicos medidos, y cn la Tabla 1 los principales

estadísticos de los mismos para invierno y verano, respectivamente. En general , s e observa una mayor

concentración de sales en verano que en irivierno y un amplio

rango de variación de la mayoría de los parámetros físico- químicos dentro de cada época del año, dada la heterogeneidad

genética de los cuerpos que se manifiestan en estas ramblas.

Salinidad y composición iónica

La salinidad muestra un amplio rango de variación.

registrándose valores mínimos de 0.5 g/1 e incluso menores en

aguas residuales urbanas (13, V3, V13) así como en aguas de

origen freático localizadas en las cabeceras de las cuencas

(115). El valor máximo se registró en una charca de origen

marino (V9 = 28.5 gll). La conductividad se comporta dc

forma análoga a la salinidad, registrando un valor máximo de

41500 pS/cm en aguas de origen marino (V9) y mínimo de 630

pSlcm en aguas residuales urbanas (1 3). Los valores medios de

ambos parámetros fueron mayores cn verano (5.65 gll de

salinidad y 8795.9 yS/cm de conductividad) que en invierno (2.58 gll y 3353.3 yS/cm) (Tabla 1).

Según la clasificación propuesta por MONTES &

MARTINO (1987) para aguas tanto de origen continental

(atalásicas) como de origen marino (talasicas), se pueden agrupar los cuerpos de agua existentes en el area de estudio en

TABLA 1. Principales estadísticos de los parámetros físico-químicos medidos en las muestras de agua recogidas en las ramblas litorales mtircianas, durante inviel.n» (11=1 8) y verano (n= 17). TABLE 1. Main statisticals of physico-chemical parameters measured in the littoral "ramblas" studied during winter (n=18) and summcr (n=17).

X SD C.V. valor mínimo valor máxirno

Conductividad (mSlcm) 4.46 Salinidad (gll) 2.58 Alcalinidad (meqll) 4.85 Cloruros (meqll) 18.98 Sulhtos (meqll) 25.69 Sodio (meql 1) 26.46 Potasio (meqll) 0.64 Calcio (meqll) 8.66 Magnesio (meqll) 13.97 Dureza (meqll) 22.64

P H 8.38 Oxígeno dis. (mgll) 14.34 Sólidos susp. (mgll) 145.93 Nititos (pd1) 11.75 Nitratos (pdl) 686.59 Fosfatos (pgll ) 239.89 1 = Invierno; V = verano

cuatro categorías diferentes (Tabla 11): dulces (salinidad < 0.5 gll), subsalinos (0.5 < S < 3 g/l), hiposalinos (3 < S < 20 g/]) y mixohalinos (de origen marino) (0.5-30 mgll). Del total de muestras analizadas el 11.43% son aguas dulces, el 40% subsalinas, el 37.14% hiposalinas y el 1 1.43% mixosalinas.

TABLA 11. Clasificación de las muestras de agua recogidas en las ramblas litorales murcianas segun el rango salinidad (MONTES & MARTINO, 1987). indicando el tipo genético del cuerpo de agua al que pertenecen. TABLE 11. Samples classif ication according to salinity (MONTES & MARTINO, 1987). showing the waterbody type which belong to.

composición catiónica, y sulfatadas respecto a la composición aniónica. Aunque existen variedad de matices dentro de los

cuerpos de agua de origen fredtico, el tipo de aguas predominante es sulfatado sodicomagnésicas. Las muestras tomadas en charcas de origen marirlo son siempre

cloruradosódicas. En las aguas procedentes de ivrtidos su

naturaleza iónica es más heterogénea dependiendo del efluente, aunque se podría destacar en general. la presencia apreciable de bicarbonato cálcico.

FIGURA 4. Diagrama~ triangulares de la coiiiposición aniónica y catióiiicn relativa de los cuerpos de agua estudiados. FIGURE 4. Relative anionic and cationic compoiition of the wntcrbodics o11 n triangular diagram.

En la Figura 4 se presentan mediante diagramas triangulares las proporciones aniónicas y catiónicas de las muestras Con el fin de analizar conjuntamente la información

analizadas. Se observa que la mayoría de los cuerpos de agua referente a la salinidad y composición iónica de los cuatro

son de características sódicas y/o magnésicas en cuanto a la tipos genéticos de cuerpos de agua, y detectar posibles

tendencias y afinidados entre ellos, se aplicó un análisis de componentes principales a la matriz de 9 variables (salinidad, conductividad, alcalinidad, cloruros, sulfatos, calcio,

magnesio, sodio y potasio) x 3 1 muestras. En la Figura 5 se

FIGURA 5 . Ordenación de las muestras recogidas en las ramblas litorales, en el espacio definido por los dos primeros ejes del análisis de componentes principales realizado sobre lo$ datos de las vnriables físico-químicas indicadoras de mineralización. FIGURE 5 . Sample scores on the first two axes froni principal components analyses of mineralization phisyco-chemical variables.

presenta la ordenación de estas muestras en el espacio definido

por los dos primeros ejes del análisis y en la tabla 3 los

factores de carga rotados de las variables hidroquímicas analizadas. El primer eje absorbió el 58.9% de la varianza total

y está correlacionado negativamente con todas las variables. Representa un eje de salinidad donde la concentración en

cloruro sódico y la salinidad aumentan hacia su extremo negativo. El segundo eje absorbió un 15.3% de la varianza

TABLA 111. Factores de carga rotados de las variables físico-químicas indicadoras de mineralización, para los dos primeros ejes del análisis de componentes principales. TABLE 111. 1,oading factores for the first two axis from Principal Component Analyses of mineralizatión variables.

VARIABLES EJE I EJE I I

Alcaliiiidad -0.0346 0.2279 CI- -0.4109 0.0258 SO,' -0.3533 -0.2714 Na' -0.4187 -0.0653 K ' -0.3673 0.268 1 Ca-' -0.1721 0.3814 ~ ~ 2 , -0.0342 -0.8058 Coiiductividad -0.4234 -0.0326 Saliiiidatl -0.4300 0.0420

% Varializa 58.9 15.3

total y refleja sobre todo un gradientc en la concentración de

magnesio, separando las muestras con alto contenido en sulfato magnésico de las ricas en bicarbonato cálcico.

La representación en el espacio definido por estos dos primeros ejes del análisis, visualiza las diferencias dentro de

cada tipo genético. La tendencia de algunas muestras de origen marino y procedentes de vertidos a alejarse del origen de

coordenadas, es debida a un alto contenido relativo en

bicabonatos (13, V13, V4), calcio (14) o potasio (V9) y a un

contenido bajo cn sulfatos. Al mismo tiempo se ponen dc manifiesto las diferencias existentes entre muestras pertenecientes al mismo tipo genético (vertidos y de origen marino), asemejándose algunas de ellas a las muestras de

origen freático (VI, V2, 12, 124, V5). Dentro de las muestras de agua tomadas en cuerpos de agua de origen freático se han

definido cuatro grupos a lo largo del eje 1 que, en definitiva

representan un gradiente de salinidad: F1 (S < 1 .S gll), F2 (1 .S

< S < 3), F3 (3 < S < 5) y F4 (S > 5 gll). Este gradiente de salinidad puede estar relacionado con el

tiempo de contacto del agua con el sustrato litológico por el que circula y la tipología de dicho sustrato (CUSTODIO &

LLAMAS, 1983). Los índices iónicos son especialmente interesantes para detectar procesos de evolución química de las aguas subterráneas. Así, en la Figura 6 se han representado los

FIGURA 6. Valores medios de tres índices iónicos para los cuatro tipos de cuerpos de agua de origen freático, definidos en función de su salinidad. FIGURE 6. Average values of three ionic ra t io~ for the four types of groundwater origin waterbodies in relation to salinity values.

valores mcdios de tres índices iónicos (SO,=/Alcalinidad; CI IAlcalinidad y Na+/Mg2'), para cada uno de los grupos definidos err el analisis de componentes principales. Como se observa, estos experimentan un aumento paralelo a la

salinidad, reflejando los cambios sufridos en la composición aniónica y catiónica. Parece que a medida que aumenta la salinidad se produce una sustitución del HCO, por el SOJ= y, en menor medida, por el C 1 así como del Mg2* por el Na'. Otros indíces como SOJ-ICI 6 Na*lCa2+ se mantienen más o menos constantes a lo largo del gradiente de salinidad.

Parámetros del estado trófico

El pH es el parámetro que menor variación espacio- temporal presenta, situándose el valor mínimo en 7.8 en una estación de origen freático (V7) y en otra procedente de un vertido inorgánico (14). El valor máximo de 9.3 se registró en verano en vertidos orgánicos (VI3 y V4; anexo 1).

Los sólidos en suspensión varían ampliamente, con un valor máximo de 4436 mgll en aguas procedentes de vertidos orgánicos (V 13) y un minimo de 1.27 mgll en aguas freáticas de áreas de cabecera (1 15). Los valores medios registrados en verano fueron muy superiores a los de invierno (787.28 y 145.93 mgll, respectivamente).

En los vertidos orgánicos, se encuentran simultáneamente valores muy altos de sólidos en suspensión con valores muy bajos de oxígeno disuelto, debido al alto contenido en materia orgánica de los efluentes. En el resto de cuerpos de agua, los sólidos en suspensión son altos especialmente cuando son de pequeño volumen y además existe desarrollo de vegetación acuática, ya que la retención y consiguiente concentración de materiales, principalmente de naturaleza orgánica, es mayor (McDERMID & NAIMAN, 1983; MARGALEF, 1983), como se observa en varios cuerpos de agua del área de estudio (estaciones 2, 10, 12, 14, 16, 17 y 27).

Los valores extremos de la concentración de oxígeno disuelto varían entre O mgll en un vertido orgánico (V3, 13) y 25.4 mgll en una charca de origen marino (V2), registrándose valores medios de 7.8 ingll en vertidos inorgánicos y 13.86 mgll en aguas de origen freático. Los niveles medios de oxígeno disuelto fueron más elevados en invierno que en verano (14.34 ingll y 9.52 mgll, respectivamente).

En cuanto a los nutrientes, los nitratos y nitritos presentan amplios rangos de variación (C.V. > 100%), excepto en el caso de vertidos orgánicos, mientras que los fosfatos varían en menor proporción dentro de los distintos tipos geriéticos definidos (C.V. < 60%).

Los valores medios de nitratos varían entre 106.13 pgN- NO, 11 para los vertidos orgánicos y 796.63 pgN-NOT-II para las aguas freáticas. Las concentraciones medias de nitritos oscilan entre 4.68 pgN-NO? 11 para los vertidos inorgánicos y 105.8 pgN-NO. /1 para el caso de charcas d e origen marino. El

valor mínimo fue O pgN-NO?-/¡, registrado en estaciones freáticas (estaciones 118, 120, 123, VI l ) , en un vertido inorgánico (14) y otro orgánico (V3); el valor máximo de 219.47 pgN-NO?-11 se midió en aguas freáticas (V8).

Los valores medios de fosfatos varían entre 18.29 pgP- PO4' II para las estaciones de origen marino y 1899.8 pgP- PO4'-11 para los vertidos orgánicos.

En la Figura 7 se presenta la relación entre las concentraciones de nitratos y fosfatos. Se distinguen tres niveles de concentración de fosfatos y tres de nitratos, indicándose con letras los grupos resultantes. Los valores más altos de fosfatos (superiores a 100 pgP0,'-11) se registran en vertidos orgánicos e inorgánicos (grupos C y C-D) y los más bajos (interiores a 30 pgPO,'/I) en las charcas de origen marino, en los cuerpos de agua de origen freático localizados en las cabeceras de cuenca y en un vertido inorgánico (grupos A, A-D y D). En cuanto a la concentración en nitratos, los vertidos orgánicos poseen siempre contenidos bajos, inferiores a 300 pgN-NO4 (grupo C); los vertidos inorgánicos presentan valores bajos y medios, inferiores a 800 pgN-NO ,/I (gupos C, C-D y A-D); las charcas de origen marino presentan en verano contenidos bajos de nitratos (grupo A) y en invierno altos (grupo D). Por ultimo, los cuerpos de agua de origen freático se distribuyen a lo largo de todo el rango de variación de nitratos, pudiendo tener valores bajos (grupos A y B), medios (grupos A-D y B-D) y altos (grupo D).

fosfatos @sil)

FIGURA 7. Relación entre Iau concentraciones de nitratos y fosfatos medidas en los cuerpos de agua de las ramblas litorales estudiadas. FIGURE 7. Relationship between concentrations of nitrate arid phosphate in wnterbodies studied.

La salinidad y composición iónica de los cuerpos de agua estudiados responde a la acción combinada de distintos factores. En un principio, a medida que aumenta la salinidad,

se produce un cambio en la proporción relativa de los iones, debido primariamente a los diferentes productos de solubilidad de las distintas sales (CATALÁN, 1981). En el caso de los aniones, primero precipita el carbonato, después el sulfato, y el cloruro no satura normalmente. Para los cationes, el calcio es el primero en precipitar, más difícilmente lo hace el magnesio y raramente lo hace el sodio. Así, se considera que hasta 1 .5 g/l de salinidad pueden predominar los bicarbonatos sobre los sulfatos o cloruros y por encima de 5 gll de salinidad la proporción relativa de aniones en el agua es C1 >SOI=>COI' (CUSTODIO & LLAMAS, 1983; CATALAN, 1981). De esta forma, las sales que más fácilmente precipitan son el carbonato cálcico seguida por el sulfato calcino. Pero esta secuencia puede verse modificada por la presencia de materiales ricos en sales solubles como las margas presentes en el área de estudio o los propios materiales detríticos aluviales de las ramblas.

En la Figura 8 se presenta una síntesis de la composición iónica de los cuerpos de agua muestreados indicando su origen, y la salinidad de los cuerpos de agua de origen freático definidos en el apartado anterior (F1, F2, F3 y F4). Se ha utilizado la nomenclatura de EUGSTER & HARDIE (1987) para representar las secuencias iónicas según el orden de dominancia de cada ión. No se indican los que se encuentran en una proporción menor al 5 5% y entre paréntesis figuran los iones con una proporción entre el 5 % y el 25 % .

FIGURA 8. Composición iónica de los cuerpos de agua de las ramblas litorales murcianas, indicando su origen y el nombre de las estaciones de muestre0 (ver anexo 1). El tamaño relativo de los círculos que representan las estaciones de origen freitico, refleja los cuatro tipos definidos en función de su salinidad. FIGURE 8. Ionic cornposition of littoral "ramblas" waterbodies showing its origin and station names (see annexe 1). Size circles of groundwater origin waterbodies show the four types definied in relation to salinity values.

Las aguas freáticas que afloran en la superficie en forma de surgencias o manantiales. han estado previamente en contacto con materiales acuíferos permeables que les transmiten una determinada naturalcza físico-química dependiendo del tiempo

de contacto con ellas y de su riqueza en sales solubles (CUSTODIO & LLAMAS, 1983). En este sentido, las zonas áridas y semiáridas son especialmente ricas en materiales solubles que confieren altos valores de salinidad tanto a las aguas superficiales (GONZÁLEZ-BERNÁLDEZ, 1989) como a las subterráneas (LLAMAS, 1989) . La escasez de lluvias. la intensa evaporación y la acumulación de sales en el suelo, son los factores responsables de la alta concentración de sales disueltas en ríos que drenan regiones áridas (WALLING, 1984).

Los depósitos sedimentarios que se presentan en las depresiones litorales, como son las margas miocenas sobre las que discurren gran parte de las ramblas del área de estudio (figura 2), son ricas en sales solubles, ya que poseen evaporitas intercaladas como yesos y otras sales (ARANA et al., 1992), que aportan sulfatos, cloruros, magnesio y sodio. Por otra parte, el lavado de terrenos sedimentarios es un origen frecuente de sulfatos (HUTCHINSON, 1957; ALLAN, 1995). Este hecho explicaría que los cuerpos de agua que contactan con estos materiales presenten una naturaleza sulfato-clorurada (figura 8), ademas de presentar salinidades altas (superiores a 3 gll). VIDAL-ABARCA (I985), también encuentra valores altos de cloruros y sulfatos en las aguas superficiales que discurren por materiales margosos neógenos en la Cuenca del Río Segura. Adicionalmente, las aguas que atraviesan materiales cuaternarios contactando con una base de margas, pueden adquirir por difusión, altos niveles en sales solubles (CATALÁN, 1981), principalmente sulfatos y cloruros. Por otra parte, se ha contrastado en otros estudios el incremento de cloruros y sulfatos en áreas agrícolas debido al aporte de fertilizantes, especialmente en zonas de regadío con escasas precipitaciones donde se utiliza agua subterránea para riego (CUSTODIO & LLAMAS, 1983). Este es el caso del área estudiada, aunque no se conoce la importancia de este factor sobre la salinidad y composición iónica final de las aguas que afloran en estas ramblas.

En contraste, la red de drenaje que discurre por las zonas de cabecera lo hace sobre materiales calizos consolidados o metamórficos, ambos pobres en materiales solubles (CATALÁN, 1981) y en algunos casos (sobre todo en invierno) el agua circulante suele ser de reciente infiltración. Sobre materiales metamórficos (estaciones 15, 19 y 21) el índice C 1 /SO4= es mayor que 1 , ya que el sustrato es pobre en sulfatos y predomina el cloruro que probablemente proviene del agua de lluvia, rica en este ión cerca de las costas (MEYBECK, 1984). Aunque no se han recogido muestras de agua de lluvia para valorar la contribución de cloruros a los cuerpos de agua estudiados, según CUSTODIO & LLAMAS

(1983) cerc¿i del rnar son normales valores de 1 meqll, no siendo raros valores de hasta 3 meq/l, lo que supondría un importante porcentaje en estas aguas de baja salinidad. Ademas. el dominio de vientos procedentes del tercer y primer ciiadrante, en ambos casos provenientes del inar, parece afianzar esta hipótesis (LÓPEZ BERMÚDEZ et al., 1986). Igualmente ocurre con el Mg2+ y el Na+ que predominan sobre el Ca" en aguas donde, por su baja salinidad debería predoininar este último catión. Sobre materiales calcáreos, calizas y doloinícis consolidadas, las aguas tienen un contenido proporcionalmente rnás alto en bicarbonato cálcico que en sustratos metamórficos (estaciones 16, 18, 25 y 26).

Otro tipo de materiales litológicos que se manifiestan en estas rainblas son las rocas volcánicas o subvolcánicas (dacitas y riodacitas) (Figura 2). Existen surgencias procedentes de este tipo de materiales en el área de estudio (estaciones 7 y 14) que presentan una composición iónica rica en sulfatos, cloruros, sodio y magnesio, al igual que sobre sustratos margosos, ya que se encuentran en contacto con margas. En el caso del nianantial de la estación 14, el acuífcro se encuentra sobre materiales volcánicos y calizos, siendo la salinidad menor (2.2 g/l frente a 4.5 g/l de la estación 7) y presentando proporciones más altas de bicarbonato cálcico (Figura 8).

Los cuerpos de agua de origen marino son típicamente clorurado-sódicos y presentan los valores más altos del cociente C1 /SO,= (valor inedio superior a 3. mientras que en los cuerpos de agua de origen keático nunca alcanza el valor de 1). revelando la influencia del agua marina. En cuanto a los

vertidos orgánicos e inorgánicos presentan salinidades y composiciones iónicas diferentes en relación con el origen de

10s vertidos. El caso dc la estación 24, que presenta u n a

salinidad muy superior (3 g/l) al resto de vertidos orgánicos, puede deberse a la influencia del agua marina, ya quc se

encuentra muy cercano a la desembocadura de la rambla,

hecho que coincide además con una composición iónica

sirnilar a las charcas de origen marino (Figura 8). En cuanto a los parámetros hidroquímicos indicadores del

estado trófico de los cuerpos de agua, los valores medios de fosfatos detectados (grupos B y B-D. figura 7) corresponden a cuerpos de agua de origen freático situados preferentemente en la depresión sedimentaria del Campo de Mazari'n (Rambla de las Moreras, figuras 1 y 2), en contacto con sustrato margoso.

La contaminación originada por la intensa explotación agrícola existente en el Ares de estudio junto con la circulación

las aguas por materiales sedimentarios (MARTINO 1988). explicarí~n por si mismos la mayor concentración en fosf¿afos Y nitratos de los cuerpos de agua localizados en estas depresiones. Un hecho a destacar es que sólo algunos cuerpos

de agua de origen freático, con valores dc hsl.atos bajos (inferiores a 35 pgP0.l' A) , alcanzan los valores inás altos nitratos (grupo E). La explicación podría cstar en que sus aguas son de reciente infiltración (principalmente se trata de

muestras tomadas en invierno después de lluvias recientes, con

una salinidad muy baja y temporales), cuyo lavado de] suelo

aporta cantidades importantes de nitratos (FISHER n / , ,

1982). que incluso se pueden inanterier altas hasta un mes después de las lluvias (ORTEGA et al., 1988). Además estos cuerpos de agua se localizan en áreas montañosas donde los

fosfatos presentan valores bajos. Por otra parte. el agua

procedente de surgencias o que han discurrido por las capas aluviales hiporréicas de los cauces, son especialmente ricas en nitratos (GRIMM & FISHER, 1986; MALTCHIK, 1994) .

A escala temporal, cxiste una tendencia en los cuerpos de agua de origen freático a disminuir las concentraciones de nitratos en verano con respecto a las de invierno (figura 7).

Este patrón se observa en pares de muestras tomadas en el mismo lugar (0 en Sus inmediaciones) en ambas estaciones del año: 126-V 16, 11 5-V 15, 114-V 14, 120-V6, 17-V7. En invierno las aguas Se encuentran más cargadas de rlitr.a[os, por la reciente infiltración del agua de escorrentía que af lora enriquecida sin haberse consumido todavía los nutrientes. ~o~ nitratos son tomados por las algas posteriormente.

disminuyendo su concentración cri las aguas superficiales (GRIMM & FISHER, 1986).

Por ultimo, en la Tabla IV se prescritari cornparativarncnte algunos datos físico-químicos registrados en ramblas litorales estudiadas y ramblas interiores de la Región de Murcia, indicando las características litológicas que presentan. Las concentraciones de nutrientes (nitratos y fosfatos) en las ramblas litorales son especialmente altas. En cl caso de los fosfatos, probablemente se deba a1 tipo de cxpl«tación agrícola intensiva en invernadero practicada en cl litoral. En algunas ramblas margosas del interior de la región. los nitratos alcanzan valores altos pero no tanto coino el1 121s litoralcs.

de cloruros registrados en las ramblas interiores sustratos margosos, son mayores clLie en las litorales.

pero en caso se debe al tipo de rnargas: las mai-gas del Keuper presentan una inayor concentración de cloruros Y sulfatos que las neógenas (VIDAL-ABALCA, 1985). Las ramblas de Las Moreras y Judío (ambas sobre margas neógenas, la primera litoral y la segunda interior) presentan m i n e r a l i z a c i o n e s parecidas y similares concentraciones aniónicas, por lo que se refiere a la dureza, calcio Y el inaCnesio, se obtienen valores simiiares en ramblas interiores y litorales dependiendo del sustrato: sobre calizas consolidadas'

pares de ramblas litoral-interior El Canar-Puerto de la

TABLA IV. Datos físico-quíniicos medidos en ramblas litorales y ramblas del interior de la Región de Murcia. Se indica el tipo de material geológico doiiiinnnte en cada cuenca de drenaje. TABLE IV. Physico-chernical data frorn littoral and continental "raniblas" of Murcia Region end predominant geologic substrate i n eacll basin.

- Sustrato Shlin. Conduct. Alcalin. C I Dureza Ca- ' Mg ' NO,' PO,' pH

(sil) ( ~ I c r n ) Imeq;ll (meqllt ("F) imeqlll (meq!li ipgN-NO, (1) ~gI ' -pO, '11)

Rurrd)k~.< 1irorale.c

Amir ( n = l ) W : 1.0 1800.0 4.4 2.1 74.4 4.8 10.1 1025.9 24.0 8.0 Caiiar ( n = l ) i4LIZAS 1.8 2400.0 3.0 17.5 98.8 5.2 14.6 977.8 24.3 8.3 Villaba (n = 2) r'4ir~.4s 3.0 4670.0 3.4 13.8 160.0 8.1 23.9 79.6 43.9 8.6 Miliarros (n=2) - 0.7 1265.0 4.6 5.6 48.0 0.4 9.2 287.8 15.6 8.5 Moreras (n=5) ~ I ~ R G U 5.0 7040.0 4.4 28.3 140.3 5.5 22.5 276.9 69.6 8.3

Ramblas irrreriores

Pro. Cadena (n =4) i %I I V A ? 1.6 2262.5 6.3 7.3 127.5 7.0 18.6 O. 7 0.7 7.8 Perra (n=3) C ~ L I L A S 1.6 1837.5 4.2 9.5 82.9 7.0 10.2 134.3 0.4 8.4 Judío (n =2) Li%R<i&<i 3.6 5500.0 5.5 31.8 157.5 5.5 26.1 163.5 1.0 8.0 Tinajón (n = 1 ) \ I+RGIS 12.0 18000.0 5.1 130.3 145.0 22.0 7.0 21.1 2.1 7.8 Agua Amarga (n=2) \ I ~ R Ü . < ~ 1.0 1565.0 4.2 12.4 66.2 2.4 10.9 159.8 1.3 7.8 Chicamo (11=2) \14R<;%\ 8.0 I1000.0 2.0 65.4 224.0 20.0 24.9 12.0 O. 5 8.2 Moro (n=2) \!.4E<;4\ 8.1 11350.0 2.9 86.2 455.0 31.6 43.5 43.2 2.6 7.4

Cadena y Río Amir-Rambla de la Perea, presentan valores similares y sobre margas, las ramblas de Las Moreras- El

Judío.

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AGRADECIMIENTOS

Los resultados de este trabajo han sido financiados por los Proyectos PCT93144 y PSH95188 de la Consejería de Cultura y Educación. Dirección General de Educación y Universidad. Comunidad Autónoma de la Región de Murcia.

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ANEXO 1. Matriz de datos físico-químicos medidos en las ramblas litorales murcianas ANEXO 1. Physico-chemical data from warterbodies studied.

Salin. Cond. Alcal. C1 S 0 4 Ca Mg Na K Dureza 0 2 pH Sd.Su. N 0 2 N 0 3 PO4 Muestras TipoX gll mS1cm meqtl meqll meqll meqll meqll meqll meqll meqll mgll mgll pgll pgil pgll

120 V6

VIO 17 v 7 122 128 VI 1 127 V8 123 117 VI7 114 V I 4 125 118 119 12 1 126 VI6 115 VI5 14 V4 v 5

VI2 13 v 3 124 VI3

12 v 2 VI v 9

* Tipo (origen del cuerpo de a y a ) : F= origen freático; VI= vertido inorgánico: VO= vertido orgánico; M= origen marino.

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